CN102706889B - 料盘装卸方便的视觉检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及视觉检测设备技术领域，尤其是指一种料盘装卸方便的视觉检测设备，包括机架、Z轴机构及水平移动机构，Z轴机构装设有相机，水平移动机构装设有料盘夹具，所述料盘夹具包括装设于水平移动机构的夹具本体，该夹具本体开设有容腔，所述容腔的前侧边和前侧边的相邻边分别为可拆卸的前压条和侧压条，所述夹具本体的侧边开设有螺孔，该螺孔装设有螺钉，所述前压条和侧压条均开设有通孔，所述螺钉穿过该通孔后与螺孔螺纹连接；所述螺钉套装有弹簧，该弹簧的一端与所述通孔的端部抵接，该弹簧的另一端与螺钉的头部抵接。不仅能快速地对IC料盘进行装载和拆卸，还能便捷地校准IC料盘的位置，结构简单，实用性强。

Description

料盘装卸方便的视觉检测设备

技术领域

本发明涉及视觉检测设备技术领域，尤其是指一种料盘装卸方便的视觉检测设备。

背景技术

科技不断进步，不断创新，大量的电子设备虽然已达到全线自动化生产，但是在产品的最终检验上，尚需依赖人工操作，且没有完全客观的判断标准来检测，以致于质量控管较差。

对此，市面上出现多种视觉检测设备，光学检测系统由照相机和计算机构成。照相机通过捕捉各种检测目标的图像获得图像数据，并且计算机使用图像处理程序处理从照相机输入的图像数据。光学检测系统己经广泛使用于各种领域，包括检测目标的识别和检测，拣选不合格或合格工件，等等。

诸如美国专利第7030351 和美国专利申请第2003/0197925A1 的许多专利申请公开了视觉检测系统。特别地，上面提及的文献中公开的视觉检测系统由工件台(stage)、照相机台、控制器、照相机和计算机构成。工件台可沿X轴和Y轴移动，从而装载、卸载并定位工件。照相机台安装在工件台的上面，并且可操作以沿X、Y和Z轴移动和旋转，从而定位和聚焦照相机。控制器与计算机连接，从而控制工件台、照相机台和照相机的操作。

根据现有技术，视觉检测系统使用具有高分辨率的行扫描照相机，从而以微米单位精确地检测工件的缺陷。行扫描照相机沿着一条水平线扫描检测目标，以获取扫描图像。通过多个行扫描照相机执行包括单元(cell)、面板、模块和玻璃基底的大尺寸检测目标(诸如IC元件)的检测。行扫描照相机将整个检测目标划分为多个区域并扫描划分的区域。将多个标记置于扫描图像上作为参考点，使得处理扫描图像的计算机，可以通过参考标记计算缺陷的坐标。

然而，现有技术的视觉检测设备在实际应用中对IC料盘的装载和拆卸都非常不方便，且将IC料盘安装至视觉检测设备的夹具上之后，需要进行IC料盘的位置校准，大大影响了IC料盘的装载和拆卸效率，进而影响了视觉检测设备的检查效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能快速地对IC料盘进行装载和拆卸并能便捷地校准IC料盘位置的料盘装卸方便的视觉检测设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种料盘装卸方便的视觉检测设备，包括机架、装设于机架的Z轴机构及装设于机架的水平移动机构，Z轴机构装设有相机，水平移动机构装设有料盘夹具，所述料盘夹具包括装设于水平移动机构的夹具本体，该夹具本体开设有用于容置IC料盘的容腔，所述容腔的前侧边和前侧边的相邻边分别为可拆卸的前压条和侧压条，所述夹具本体的侧边开设有螺孔，该螺孔装设有螺钉，所述前压条和侧压条均开设有通孔，所述螺钉穿过该通孔后与螺孔螺纹连接；所述螺钉套装有弹簧，该弹簧的一端与所述通孔的端部抵接，该弹簧的另一端与螺钉的头部抵接。

其中，所述前压条的通孔的数量和侧压条的通孔的数量均为两个。

其中，所述夹具本体和侧压条均开设有缺口槽，该两个缺口槽分别位于所述容腔的相对的两个侧边。

其中，所述螺钉固定设置有羊角螺帽或蝶形螺帽。

其中，所述机架设置有用于嵌设显示器的框架及键盘座，该键盘座的下边沿与机架铰接。

优选的，所述Z轴机构包括竖直设置于机架的Z轴引动器及装设于Z轴引动器的Z轴电机，该Z轴电机的主轴与Z轴引动器的丝杠传动连接；所述相机装设于Z轴引动器的升降底座。

其中，所述相机装设有镜头，该镜头的下方设置有同轴光源，该同轴光源与所述升降底座连接。

进一步，所述同轴光源的下方设置有环形光源，该环形光源与所述升降底座连接。

其中，所述水平移动机构包括X轴引动器、装设于X轴引动器的X轴电机、Y轴引动器和装设于Y轴引动器的Y轴电机，所述X轴引动器装设于所述机架，Y轴引动器装设于X轴引动器的X向移动底座，所述夹具本体装设于Y轴引动器的Y向移动底座；所述X轴电机的主轴与X轴引动器的丝杠传动连接，Y轴电机的主轴与Y轴引动器的丝杠传动连接。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种料盘装卸方便的视觉检测设备，当IC料盘整体嵌入到所述容腔中后，所述前压条和侧压条在弹簧的作用下与IC料盘的外壁抵接，即实现了IC料盘的装载，简单方便，并有效防止IC料盘在容腔内水平滑动。

在IC元件的检查时，所述夹具本体在水平移动机构的作用下移动至校准零点位置，随后，所述相机在Z轴机构的作用下向下移动，直至相机与IC料盘距离适当时停止，相机通过摄像或拍照的方式采集IC元件的外观图像数据，计算机通过图像对比分析来判断该IC元件是否合格，随后所述夹具本体在水平移动机构的作用下移动，以便于视觉检测设备对IC料盘内的其它IC元件进行检测，需要将IC料盘从IC料盘夹具上拆卸下来时，直接将将IC料盘从容腔内取出即可，快捷实用；由于IC料盘嵌入容腔内时，IC料盘的后沿和左沿与容腔的后侧边和左侧边抵接，且后侧边和左侧边的位置固定，从而无需重复校准IC料盘的位置，大大提高了IC料盘的校准效率。本发明所述料盘装卸方便的视觉检测设备不仅能快速地对IC料盘进行装载和拆卸，还能便捷地校准IC料盘的位置，结构简单，实用性强。

附图说明

图1为本发明料盘装卸方便的视觉检测设备的立体结构示意图。

图2为本发明键盘座向外翻转至水平位置时视觉检测设备的立体结构示意图。

图3为本发明料盘夹具的立体结构示意图。

图4为本发明料盘夹具在使用时的立体结构示意图。

图5为本发明料盘夹具在使用时的立体结构分解示意图。

图6为本发明隐藏部分机架时的立体结构示意图。

图7为本发明的Z轴机构及相机的立体结构分解示意图。

图8为本发明的水平移动机构及料盘夹具的立体结构分解示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1至图8所示，一种料盘装卸方便的视觉检测设备，包括机架1、装设于机架1的Z轴机构及装设于机架1的水平移动机构，Z轴机构装设有相机2，水平移动机构装设有料盘夹具，所述料盘夹具包括装设于水平移动机构的夹具本体3，该夹具本体3开设有用于容置IC料盘4的容腔5，所述容腔5的前侧边和前侧边的相邻边分别为可拆卸的前压条6和侧压条7，所述夹具本体3的侧边开设有螺孔8，该螺孔8装设有螺钉10，所述前压条6和侧压条7均开设有通孔11，所述螺钉10穿过该通孔11后与螺孔8螺纹连接；所述螺钉10套装有弹簧12，该弹簧12的一端与所述通孔11的端部抵接，该弹簧12的另一端与螺钉10的头部抵接。

实际应用中，IC料盘4用于盛放IC元件，且IC元件整齐地排列于IC料盘4中，先将全部的所述螺钉10旋动至合适的位置之后，将IC料盘4放置于所述容腔5内，使IC料盘4的前沿和右沿分别与所述前压条6和侧压条7的抵接，并将IC料盘4先后向右方和前方推动，使前压条6和侧压条7分别在相应的螺钉10上滑动，同时前压条6和侧压条7压缩相应的弹簧12，当IC料盘4整体嵌入到所述容腔5中后，所述前压条6和侧压条7在弹簧12的作用下与IC料盘4的外壁抵接，即实现了IC料盘4的装载，简单方便，并有效防止IC料盘4在容腔5内水平滑动。

见图1至图8，在IC元件的检查时，所述夹具本体3在水平移动机构的作用下移动至校准零点位置，随后，所述相机2在Z轴机构的作用下向下移动，直至相机2与IC料盘4距离适当时停止，相机2通过摄像或拍照的方式采集IC元件的外观图像数据，计算机通过图像对比分析来判断该IC元件是否合格，随后所述夹具本体3在水平移动机构的作用下移动，以便于视觉检测设备对IC料盘4内的其它IC元件进行检测，并记录不合格IC元件的位置，便于操作人员将不合格IC元件挑出。

见图3至图5，当检测完成后，需要将IC料盘4从IC料盘4夹具上拆卸下来时，直接将将IC料盘4从容腔5内取出即可，快捷实用；由于IC料盘4嵌入容腔5内时，IC料盘4的后沿和左沿与容腔5的后侧边和左侧边抵接，且后侧边和左侧边的位置固定，从而无需重复校准IC料盘4的位置，大大提高了IC料盘4的校准效率。

本发明所述料盘装卸方便的视觉检测设备不仅能快速地对IC料盘4进行装载和拆卸，还能便捷地校准IC料盘4的位置，结构简单，实用性强。

本实施例的所述前压条6的通孔11的数量和侧压条7的通孔11的数量均为两个，一方面便于对前压条6和侧压条7的两个端部进行弹性固定，另一方面可以避免前压条6或侧压条7绕其中一个所述螺钉10转动，提高IC料盘4夹具的夹持稳定性，从而提高视觉检测设备的检测质量。

本实施例的所述夹具本体3和侧压条7均开设有缺口槽13，该两个缺口槽13分别位于所述容腔5的相对的两个侧边。当需要从所述容腔5内取出IC料盘4时，操作人员在缺口槽13处可以直接接触IC料盘4两端部，并轻易地将该IC料盘4端起并拿出即可，操作方便，实用性更强。

本实施例的所述螺钉10固定设置有羊角螺帽或蝶形螺帽（图未示），当需要旋紧或旋松所述螺钉10以调节前压条6或侧压条7与IC料盘4之间抵接力时，操作人员只需要徒手旋动羊角螺帽或蝶形螺帽即可轻易地旋动该螺钉10，并能实现螺钉10的旋紧和旋松动作，无须使用扳手或螺丝刀之类的辅助工具，实用性更强。

见图1至图2，本实施例的所述机架1设置有用于嵌设显示器的框架14及键盘座15，该键盘座15的下边沿与机架1铰接。料盘装卸方便的视觉检测设备装设有电脑（计算机），该电脑的显示器嵌设于该框架14中，电脑的键盘和鼠标可以放置于键盘座15上，将键盘座15向外翻转至水平位置后，即可正常操作键盘和鼠标，将键盘座15向内翻转至竖直位置后，键盘和鼠标不会从键盘座15上脱落，将键盘和鼠标隐藏到机架1内，不仅解决了电脑的显示器、键盘和鼠标的放置问题，还使视觉检测设备的整机结构更加紧凑美观，实用性较强。

见图7，本实施例的所述Z轴机构包括竖直设置于机架1的Z轴引动器16及装设于Z轴引动器16的Z轴电机17，该Z轴电机17的主轴与Z轴引动器16的丝杠传动连接；所述相机2装设于Z轴引动器16的升降底座18。本发明的Z轴引动器16为市面上现有的引动器，Z轴引动器16的丝杠在所述Z轴电机17的驱动下转动，该丝杆带动升降底座18上下移动，所述相机2与该升降底座18同步上下移动，从而实现Z轴机构的升降驱动功能。

见图7，本实施例的所述相机2装设有镜头19，该镜头19的下方设置有同轴光源20，该同轴光源20与所述升降底座18连接。该同轴光源20适合于反射光比较强的IC元件，同轴光源20用一种半镜面来消除图像中的重影，同轴光源20配合镜头19大大提高了相机2的摄像或拍照成像清晰度，进而提高所述视觉检测设备的检测准确率。

见图7，本实施例的所述同轴光源20的下方设置有环形光源21，该环形光源21与所述升降底座18连接，该环形光源21的设置大大改善了照射在IC元件的光照均匀度，即使被测IC元件的表面凹凸不平或呈球面形状，该环形光源21也能对IC元件进行均匀的光照，从而进一步提高相机2的摄像或拍照成像精确度，进一步提高所述视觉检测设备的检测准确率。

见图8，本实施例的所述水平移动机构包括X轴引动器22、装设于X轴引动器22的X轴电机23、Y轴引动器24和装设于Y轴引动器24的Y轴电机25，所述X轴引动器22装设于所述机架1，Y轴引动器24装设于X轴引动器22的X向移动底座26，所述夹具本体3装设于Y轴引动器24的Y向移动底座27；所述X轴电机23的主轴与X轴引动器22的丝杠传动连接，Y轴电机25的主轴与Y轴引动器24的丝杠传动连接。

本发明的X轴引动器22和Y轴引动器24为市面上现有的引动器，X轴引动器22的丝杠在所述X轴电机23的驱动下转动，该丝杆带动X向移动底座26在X方向上左右移动，所述Y轴引动器24和夹具本体3与该X向移动底座26同步左右移动，从而实现水平移动机构的X向移动驱动功能；Y轴引动器24的丝杠在所述Y轴电机25的驱动下转动，该丝杆带动Y向移动底座27在Y方向上前后移动，所述夹具本体3与该Y向移动底座27同步前后移动，从而实现水平移动机构的Y向移动驱动功能。X轴引动器22和Y轴引动器24为市面上现有的引动器，从而降低了视觉检测设备的加工成本，且均采用电机驱动，提高了水平移动机构的响应速度和电路控制的灵敏度，实用更强。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.料盘装卸方便的视觉检测设备，包括机架（1）、装设于机架（1）的Z轴机构及装设于机架（1）的水平移动机构，Z轴机构装设有相机（2），水平移动机构装设有料盘夹具，其特征在于：所述料盘夹具包括装设于水平移动机构的夹具本体（3），该夹具本体（3）开设有用于容置IC料盘（4）的容腔（5），所述容腔（5）的前侧边和前侧边的一个相邻边分别为可拆卸的前压条（6）和侧压条（7），所述夹具本体（3）的侧边开设有螺孔（8），该螺孔（8）装设有螺钉（10），所述前压条（6）和侧压条（7）均开设有通孔（11），所述螺钉（10）穿过该通孔（11）后与螺孔（8）螺纹连接；

所述螺钉（10）套装有弹簧（12），该弹簧（12）的一端与所述通孔（11）的端部抵接，该弹簧（12）的另一端与螺钉（10）的头部抵接；

所述前压条（6）的通孔（11）的数量和侧压条（7）的通孔（11）的数量均为两个；

所述夹具本体（3）和侧压条（7）均开设有一个缺口槽（13），该两个缺口槽（13）分别位于所述容腔（5）的相对的两个侧边；

所述螺钉（10）固定设置有羊角螺帽或蝶形螺帽；

所述机架（1）设置有用于嵌设显示器的框架（14）及键盘座（15），该键盘座（15）的下边沿与机架（1）铰接。

2.根据权利要求1所述的料盘装卸方便的视觉检测设备，其特征在于：所述Z轴机构包括竖直设置于机架（1）的Z轴引动器（16）及装设于Z轴引动器（16）的Z轴电机（17），该Z轴电机（17）的主轴与Z轴引动器（16）的丝杠传动连接；所述相机（2）装设于Z轴引动器（16）的升降底座（18）。

3.根据权利要求2所述的料盘装卸方便的视觉检测设备，其特征在于：所述相机（2）装设有镜头（19），该镜头（19）的下方设置有同轴光源（20），该同轴光源（20）与所述升降底座（18）连接。

4.根据权利要求3所述的料盘装卸方便的视觉检测设备，其特征在于：所述同轴光源（20）的下方设置有环形光源（21），该环形光源（21）与所述升降底座（18）连接。

5.根据权利要求4所述的料盘装卸方便的视觉检测设备，其特征在于：所述水平移动机构包括X轴引动器（22）、装设于X轴引动器（22）的X轴电机（23）、Y轴引动器（24）和装设于Y轴引动器（24）的Y轴电机（25），所述X轴引动器（22）装设于所述机架（1），Y轴引动器（24）装设于X轴引动器（22）的X向移动底座（26），所述夹具本体（3）装设于Y轴引动器（24）的Y向移动底座（27）；所述X轴电机（23）的主轴与X轴引动器（22）的丝杠传动连接，Y轴电机（25）的主轴与Y轴引动器（24）的丝杠传动连接。